Show simple item record

2014-06-02Dissertation DOI: 10.18452/16972
Cross-section measurement of single-top t-channel production at ATLAS
dc.contributor.authorHerrberg-Schubert, Ruth Hedwig Margarete
dc.date.accessioned2017-06-18T13:08:40Z
dc.date.available2017-06-18T13:08:40Z
dc.date.created2014-06-05
dc.date.issued2014-06-02
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/17624
dc.description.abstractDiese Studie stellt die Messung des Wirkungsquerschnitts der elektroschwachen Einzel-Top-Quark-Produktion im t-Kanal vor, bei der das Top-Quark semileptonisch zerfällt. Die Studie basiert auf 4.7 fb^{-1} an Daten aus Proton-Proton-Kollisionen, die vom ATLAS-Detektor am Large Hadron Collider im Jahr 2011 aufgezeichnet wurden. Die ausgewählten Ereignisse beinhalten zwei hochenergetische Jets, von denen einer als von einem b-Quark stammend identifiziert wurde, sowie ein hochenergetisches Elektron oder Myon und fehlende Transversalenergie. Der Fall von drei und vier Jets wird ebenfalls betrachtet, aber schließlich verworfen, da ihre Miteinbeziehung die Präzision des Ergebnisses herabsetzt. Die Ereignisrekonstruktion erfolgt durch einen Chi-Quadrat-basierten kinematischen Fit mit W-Boson- und Top-Quark-Massenzwangsbedingungen. Der Wert des Chi-Quadrat in jedem Ereignis dient dazu, das Ereignis als signal- oder untergrundähnlich zu klassifizieren. Der Wirkungsquerschnitt wird mittels eines template-basierten Maximum-Likelihood-Fits an die Verteilung, die die beste Trennschärfe besitzt, extrahiert: Die Verteilung is derart gewählt, dass die Formunterschiede zwischen Signal und Untergrund bezüglich der Kinematik des typischen leichten Vorwärtsjets des t-Kanals ausgenutzt werden. Eine Beobachtung des Single-Top-t-Kanal-Prozesses mit einer Signifikanz von 5.7 Sigma wird erreicht, und der Wirkungsquerschnitt wird zu 111^{+29}_{-28} pb gemessen. Unter der Annahme |Vtb|^{2} >> |Vtd|^{2} + |Vts|^{2} sowie einer (V-A)-, CP-erhaltenden Wechselwirkung, und unter Berücksichtigung von möglichen anomalen Kopplungen am W-t-b-Vertex, wird der Wert des entsprechenden CKM-Matrixelements mal einem anomalen Formfaktor zu |Vtb*f^{L}_{1}| = 1.30^{+0.13}_{-0.16} bestimmt. Dies führt zu einer unteren Grenze im Standardmodell-Szenario 0ger
dc.description.abstractThis study presents the cross-section measurement of electroweak single-top quark production in the t-channel with a semi-leptonically decaying top quark. The study is based on 4.7 fb^{-1} of proton-proton collision data recorded with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider in the year 2011. Selected events contain two highly energetic jets, one of which is identified as originating from a beauty quark, as well as a highly energetic electron or muon and transverse missing energy. The case of three and four jets is also considered but eventually discarded since their inclusion degrades the precision of the result. The event reconstruction is done with a chi-square-based kinematic fit using W boson and top quark mass constraints. The chi-square value in each event serves to classify the event as a signal-like or background-like process. The cross-section is extracted by performing a template-based maximum likelihood fit to the distribution that displays the best discriminatory power: This distribution is chosen such that the shape differences between signal and background with respect to the typical forward light jet kinematics of the t-channel are exploited. An observation of the single-top t-channel process with a significance of 5.7 Sigma is obtained, and the cross-section is measured to be 111^{+29}_{-28} pb. Assuming |Vtb|^{2} >> |Vtd|^{2} + |Vts|^{2} as well as a (V-A), CP-conserving interaction, and allowing for the presence of anomalous couplings at the W-t-b vertex, the associated value of the CKM matrix element times an anomalous form factor is determined as |Vtb*f^{L}_{1}| = 1.30^{+0.13}_{-0.16}. The corresponding lower limit in the standard model scenario 0eng
dc.language.isoeng
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
dc.rightsNamensnennung
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/
dc.subjectWirkungsquerschnittger
dc.subjectEinzel-Top-Quark-Produktionger
dc.subjectt-Kanalger
dc.subjectCKM-Matrixelement Vtbger
dc.subjectATLAS-Experimentger
dc.subjectkinematischer Fitger
dc.subjectcross-sectioneng
dc.subjectsingle-top quark productioneng
dc.subjectt-channeleng
dc.subjectCKM matrix element Vtbeng
dc.subjectATLAS experimenteng
dc.subjectkinematic fiteng
dc.subject.ddc530 Physik
dc.titleCross-section measurement of single-top t-channel production at ATLAS
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-100217726
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/16972
dc.identifier.alephidBV041895044
dc.date.accepted2014-04-28
dc.contributor.refereeLohse, Thomas
dc.contributor.refereeLacker, Heiko
dc.contributor.refereeMönig, Klaus
dc.subject.dnb29 Physik, Astronomie
dc.subject.rvkUO 5700
dc.subject.rvkUO 5200
local.edoc.pages237
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I

Show simple item record